[发明专利]一种用于测量扫描电子显微镜电子束电流的装置

说明书

该发明一种用于测量扫描电子显微镜电子束电流的装置，涉及电子技术领域，具体涉及一种测量扫描电镜电子束电流的测量装置。该装置包括：一个带有栅网的法拉第杯、贯穿有两个电极的扫描电子显微镜的样品室隔板、高灵敏度的电流表，各部分之间采用镀有陶瓷的导线连接；首先连接好电路后，将样品室隔板安装于样品室上，保证样品室密闭性；扫描电子显微镜发射的电子束入射到法拉第杯内，法拉第杯吸收电子，电流通过镀有陶瓷的导线经过样品室隔板的电极流到高敏度的电流表，通过电流表测出电流的大小，从而实现发明目的。具有作简单、方便，能够用于精确测量扫描电子显微镜电子束电流的效果。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种测量扫描电镜电子束电流的测量装置。

背景技术

在高分辨率扫描电子显微镜的相关应用中，扫描电子显微镜电子束的参数指标对于表征扫描电子显微镜的工作性能具有重要意义，特别是电子束的电流大小和束斑尺寸。电子束的电流值将影响电子束的亮度，电子束的束斑尺寸将决定扫描电镜的成像分辨率。因此准确测量电子束电流值是十分有必要的。测量电子束电流可以使用内外壁绝缘的法拉第杯作为收集电子注的装置，再用一个数字万用表连接法拉第杯，就可以测得电子束的电流。而要测量扫描电镜的电子束电流就比较困难，这里需要解决几个问题，其一，需要制作一个用于扫描电子显微镜电子束的收集装置，即法拉第杯；其二，由于扫描电镜成像分辨率较高，电子束的电流很小，因此需要一个灵敏度极高的数字万用表作为测量电流的工具；其三，由于扫描电镜是工作在真空环境下的，因此法拉第杯与数字万用表的连线问题也是一个难点。目前用于收集电子束的法拉第杯结构简单，但大多都没有考虑到电子束打在法拉第杯底产生的二次电子发射等问题，这将会造成一定的测量误差。

扫描电镜的成像原理主要是利用电子束打到样品表面时产生的二次电子来成像，用普通的法拉第杯测电子束电流就会因为丢失一部分二次电子造成测量结果的不准确。为此考虑设计一种带有栅网的法拉第杯作为电子束的接受装置，同时对扫描电镜的真空样品室进行改造以便法拉第杯与数字万用表能用导线进行连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、方便，能够用于精确测量扫描电子显微镜电子束电流的装置。

本发明的技术方案为一种用于测量扫描电子显微镜电子束电流的装置，该装置包括：一个带有栅网的法拉第杯、贯穿有两个电极的扫描电子显微镜的样品室隔板、高灵敏度的电流表，各部分之间采用镀有陶瓷的导线连接；首先连接好电路后，将样品室隔板安装于样品室上，保证样品室密闭性；扫描电子显微镜发射的电子束入射到法拉第杯内，法拉第杯吸收电子，电流通过镀有陶瓷的导线经过样品室隔板的电极流到高敏度的电流表，通过电流表测出电流的大小，从而实现发明目的。因而本发明包括：设置于扫描电子显微镜样品室内的法拉第杯，贯穿有两个电极的扫描电子显微镜样品室隔板，高灵敏度电流表，法拉第杯与样品室隔板上的电极通过镀有陶瓷的导线连接，样品室隔板上的电极与电流表通过镀有陶瓷的导线连接。

其中所述法拉第杯包括：金属杯体、从下至上依次设置于杯体内的绝缘层、金属电极层和两层金属栅网层，其中金属电极层、两层金属栅网层、金属杯体各引出一电极。

所述样品室隔板的两个电极与金属隔板之间采用陶瓷作为绝缘材料。

本发明采用以上技术方案所能达到的有益效果是：设置有两层金属栅网的法拉第杯能够尽可能全部接收扫描电镜电子束的所有电子；样品室内的真空环境只能镀有陶瓷的导线有效的避免了装置总的短路现象，具有作简单、方便，能够用于精确测量扫描电子显微镜电子束电流的效果。

附图说明

图1为扫描电子显微镜结构示意图；

图2为真空样品室内法拉第杯连线图；